Перспективы солнечной энергетики: роль современных гелиотехнологий в производстве водорода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В данной статье исследуются перспективы использования солнечной энергии для производства водорода в качестве альтернативного источника энергии. Автор обсуждает ограничения водородной энергетики, включая экономическую неэффективность производства водорода. Основной целью работы является повышение рентабельности и решение экологических и энергетических проблем, связанных с производством водорода. Предлагается использовать современные гелиотехнологии и гелиоматериалы для оптимизации процесса производства водорода. В статье также рассматриваются технологические проблемы, связанные со сжиганием водорода в присутствии азота, и необходимость дальнейших исследований для создания экологически безопасной и экономически эффективной водородной энергетики. Обсуждается вопрос о экологической чистоте водорода, а также отмечается необходимость использования экологически чистых и условно чистых источников энергии для производства водорода. В заключение, статьи подчеркивается, что водород имеет потенциал стать чистым источником энергии, за счет развития гелиоматериаловедения, что требует дальнейших исследований и технологических улучшений для его коммерциализации.

Об авторах

Рустам Хакимович Рахимов

Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; Институт возобновляемых источников энергии

Автор, ответственный за переписку.
Email: rustam-shsul@yandex.com
ORCID iD: 0000-0001-6964-9260

доктор технических наук; заведующий лабораторией № 1

Узбекистан, г. Ташкент; г. Ташкент

Владимир Петрович Ермаков

Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: labimanod@uzsci.net
ORCID iD: 0000-0002-0632-6680

старший научный сотрудник лаборатории № 1

Россия, г. Ташкент

Список литературы

  1. Рахимов Р.Х. Керамические материалы и их применение. Разработка функциональной керамики с комплексом заданных свойств. Т. 1. Лондон: Lambert Academic Publishing, 2022. C. 278.
  2. Аминов Р.З., Байрамов А.Н. Системная эффективность водородных циклов на основе внепиковой электроэнергии АЭС // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2011. № 4. C. 52–61.
  3. Аминов Р.З., Байрамов А.Н. Оценка конкурентной эффективности получения водорода методом электролиза воды на основе внепиковой электроэнергии // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2016. № 4. C. 84–90.
  4. Солодова П.Л., Минигулов Р.Р., Емельянычева Е.А. Водород как перспективным энергоноситель. Современные методы получения водорода // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. № 3. C. 137–140.
  5. Ключников А.Д., Петин С.Н. Повышение энергетической и экологической эффективности производства водорода на базе комплексного использования природного газа на предприятиях черной металлургии // Вестник Московского энергетического института. 2008. № 3. C. 18–23.
  6. Rakhimov R.K., Kim E.V. US Patent No. 5,472,720 registration date 05.12.1995.
  7. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Возможный механизм стабилизации температуры солнечного воздухонагревателя с применением трехслойной композитной пленки с каскадным преобразованием спектра // Гелиотехника. 2011. № 2. C. 65–68.
  8. Рахимов Р.X., Саидов М.C. Солнечно-радиационный нагрев и импульсная фотолюминесценция микрозернистой керамики с межзеренными гетерослоями // Гелиотехника. 2001. № 2. C. 71–74.
  9. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Солнечный воздухонагреватель с применением композита полиэтиленовая пленка-керамика на основе оксида железа // Гелиотехника. 2010. № 1. C. 59–62.
  10. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Солнечный воздухонагреватель с применением трехслойной композитной пленки с каскадным преобразованием спектра // Гелиотехника. 2010. № 2. C. 43–44.
  11. Xomalis A. et al. Supplementary Materials for Detecting mid-infrared light by molecular frequency upconversion in dualwavelength nanoantennas. J.J. Baumberg (cor. author). DOI: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2593.
  12. Xue Jiang, Chengzhi Shi, Zhenglu Li et al. Direct observation of Klein tunneling in phononic crystals // Science. 2020. Vol. 370. Issue 6523. Pp. 1447–1450. doi: 10.1126/science.abe2011.
  13. Suto K.H., Nakajima M., Hamazaki T. Thermal and near infrared sensor for carbon observation Fourier-transform spectrometer on the Greenhouse Gases Observing Satellite for greenhouse gases monitoring // Appl. Opt. 2009. No. 48. Pp. 6716–6733. doi: 10.1364/AO.48.006716
  14. Neenan B., Feinberg D., Hill A., McIntosh R., Terry K. Fuels from microalgae: Technology status, potential, and research requirements. Golden, CO: Solar Energy Research Institute, 1986. P. 224.
  15. Макарова Е.И., Отурина И.П., Сидякин А.И. Прикладные аспекты применения микроводорослей – обитателей водных экосистем // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2009. Вып. 20. C. 120–133.
  16. Геворгиз Р.Г., Шматок М.Г., Лелеков А.C. Расчет КПД фотобиосинтеза у низших фототрофов. 1. Непрерывная культура // Экология моря. 2005. Вып. 70. C. 31–36.
  17. Геворгиз Р.Г., Малахов А.C. Пересчет величины освещенности фотобиореактора в величину облученности: учеб.-метод. пособие. Севастополь: ООО «Колорит», 2018. 60 с.
  18. Ефимова Т.В. Действие спектрального состава света на структурные и функциональные характеристики микроводорослей: Автореф. дис. URL: https://www.dissercat.com/content/deistvie-spektralnogo-sostava-sveta-na-strukturnye-i-funktsionalnye-kharakteristiki-mikrovod
  19. Nzayisenga J.C., Farge X., Groll S.L. et al. Effects of light intensity on growth and lipid production in microalgae grown in wastewater // Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. 2020. Vol. 13. Art. number 4.
  20. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Применение функциональной керамики в процессах стерилизации // Comp. Nanotechnol. 2021. Т. 8. № 1. C. 84–94. DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2021-8-1-84-94.
  21. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Фононный механизм преобразования в керамических материалах // Comp. Nanotechnol. 2017. № 4. C. 21–35.
  22. Рахимов Р.Х. Большая солнечная печь // Comp. Nanotechnol. 2019. Т. 6. № 2. C. 141–150. DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2019-6-2-141-150.
  23. Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Ермаков В.П. и др. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 4 // Comp. Nanotechnol. 2016. No. 2. C. 77–80.
  24. Рахимов Р.Х., Мухторов Д.Н. Исследование пленочно-керамического композита в гелиосушке // Comp. Nanotechnol. 2022. Т. 9. № 1. C. 132–138. DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2022-9-1-132-138.
  25. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Возможный механизм стабилизации температуры солнечного воздухонагревателя с применением трехслойной композитной пленки с каскадным преобразованием спектра // Гелиотехника. 2011. № 2. C. 65–68.
  26. Рахимов Р.X., Саидов М.C. Солнечно-радиационный нагрев и импульсная фотолюминесценция микрозернистой керамики с межзеренными гетерослоями // Гелиотехника. 2001. № 2. C. 71–74.
  27. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Солнечный воздухонагреватель с применением композита полиэтиленовая пленка-керамика на основе оксида железа // Гелиотехника. 2010. № 1. C. 59–62.
  28. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Солнечный воздухонагреватель с применением трехслойной композитной пленки с каскадным преобразованием спектра // Гелиотехника. 2010. № 2. C. 43–44.
  29. Rakhimov R.Kh., Mukhtorov D.N. Investigation of the efficiency of using a film-ceramic composite in a solar dryer // Applied Solar Energy. 2022. Vol. 58. No. 2. Pp. 273–278.
  30. Rakhimov R.Kh., Yermakov V.P., Rakhimov M.R. Synthesis of materials by the radiation method and their application // Applied Solar Energy. 2022. Vol. 58. No. 1. Pp. 165–171. ISSN 0003-701X.
  31. Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Ермаков В.П. и др. Ресурсосберегающая, энергоэффективная технология получения глинозема из вторичных каолинов ангренского месторождения // Comp. nanotechnol. 2016. № 1. C. 45–51.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».